{"id":7183,"date":"2022-05-27T18:29:41","date_gmt":"2022-05-27T18:29:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/madagascar\/politique\/les-etoiles-des-galaxies-lointaines-sont-plus-massives-que-celles-de-la-voie-lactee"},"modified":"2022-05-27T18:45:35","modified_gmt":"2022-05-27T18:45:35","slug":"les-etoiles-des-galaxies-lointaines-sont-plus-massives-que-celles-de-la-voie-lactee","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/madagascar\/toutes-les-actualites\/les-etoiles-des-galaxies-lointaines-sont-plus-massives-que-celles-de-la-voie-lactee","title":{"rendered":"Les \u00e9toiles des galaxies lointaines sont plus massives que celles de la Voie lact\u00e9e"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – Madagascar. <\/strong><\/span>EN VID\u00c9O] Les 20 ans de Futura avec Fran\u00e7oise Combes 2021 c’est l’ann\u00e9e des 20 ans de Futura ! \u00c0 cette grande occasion, nous avons demand\u00e9 \u00e0 nos parrains de s’exprimer sur le sujet… Fran\u00e7oise Combes s’est notamment pr\u00eat\u00e9e \u00e0 l’exercice et nous livre son analyse d’astrophysicienne sur le pass\u00e9, mais aussi sur les 20 prochaines ann\u00e9es.<\/p>\n

Une \u00e9quipe d’astrophysiciens de l’universit\u00e9 de Copenhague est parvenue \u00e0 un r\u00e9sultat important en \u00e9tudiant les populations d’\u00e9toiles dans un grand \u00e9chantillon des galaxies situ\u00e9es bien au-del\u00e0 de la Voie lact\u00e9e. La d\u00e9couverte pourrait changer notre compr\u00e9hension d’un large \u00e9ventail de ph\u00e9nom\u00e8nes astronomiques, comme ceux concernant la formation des trous noirs, des supernovae et la mort des galaxies.<\/p>\n

Au d\u00e9but des ann\u00e9es 1930, le g\u00e9nial physicien Paul Dirac, l’un des fondateurs de la m\u00e9canique quantique, ce qui lui a permis de d\u00e9couvrir th\u00e9oriquement l’existence de l’antimati\u00e8re, avait conseill\u00e9 au tout jeune Subrahmanyan Chandrasekhar de continuer sa formation en allant passer du temps au Danemark \u00e0 l’Institut Niels-Bohr. Il avait \u00e9t\u00e9 fond\u00e9 en 1921 pour le physicien danois Niels Bohr, prix Nobel de physique en 1922 et autre g\u00e9nial p\u00e8re de la r\u00e9volution quantique avec Planck et Einstein.<\/p>\n

Chandrasekhar n’avait que 20 ans quand il a utilis\u00e9 la fameuse statistique d\u00e9couverte par Enrico Fermi et Paul Dirac pour mod\u00e9liser le comportement de l’int\u00e9rieur des \u00e9toiles, mobilisant \u00e9galement au passage la th\u00e9orie de la relativit\u00e9 restreinte. Il d\u00e9couvrit alors qu’il existait une masse limite pour les naines blanches. En 1935, le grand astrophysicien Arthur Eddington s’opposa fortement \u00e0 l’existence de cette limite, sans se rendre compte vraiment qu’il discr\u00e9ditait potentiellement le jeune docteur en astrophysique par son prestige.<\/p>\n

\u00c0 premi\u00e8re vue, une \u00e9toile est une boule de gaz, essentiellement de l\u2019hydrog\u00e8ne. Les r\u00e9actions de fusion nucl\u00e9aire de l\u2019hydrog\u00e8ne au centre de l\u2019\u00e9toile lib\u00e8rent de l\u2019\u00e9nergie. Autrement dit, de la chaleur qui rayonne sous forme de lumi\u00e8re rouge, jaune ou bleue… Ainsi, qu’elles soient naines brunes ou rouges, la masse d\u2019une \u00e9toile d\u00e9termine sa luminosit\u00e9, c\u2019est-\u00e0-dire la puissance lumineuse qu\u2019elle rayonne dans toutes les directions. \u00a9 CEA Recherche<\/p>\n

L\u2019histoire \u00e0 ce sujet est bien connue et malgr\u00e9 le sentiment d’injustice \u00e9prouv\u00e9 par Chandrasekhar, les deux hommes se respecteront mutuellement par la suite et Chandra, comme on l’appelle aussi, \u00e9crira m\u00eame une biographie de son a\u00een\u00e9. Il faut dire aussi que Chandrasekhar avait demand\u00e9 l’avis de Niels Bohr qui, du haut de sa stature de Prix Nobel, lui avait r\u00e9pondu qu’il ne devait pas s’inqui\u00e9ter et qu’il ne comprenait absolument pas le raisonnement qu’Eddington avait oppos\u00e9 aux calculs de Chandra, que lui et son collaborateur belge, le physicien L\u00e9on Rosenfeld, trouvaient parfaitement corrects. Chandrasekhar publiera finalement \u00e0 la fin des ann\u00e9es 1930 un trait\u00e9 qui fait encore autorit\u00e9 sur la structure des \u00e9toiles.<\/p>\n

Tout cela pour dire qu’il y a une tradition d’excellence en astrophysique associ\u00e9e \u00e0 l’Institut Niels-Bohr et que l’on ne peut que prendre au s\u00e9rieux le communiqu\u00e9 r\u00e9cent de cet institut au sujet d’un article publi\u00e9 dans The Astrophysical Journal et que l’on peut consulter \u00e9galement en acc\u00e8s libre sur arXiv.<\/p>\n

Les \u00e9toiles de 140.000 galaxies sur des milliards d’ann\u00e9es-lumi\u00e8re<\/p>\n

Il s’agit d’une d\u00e9couverte faite en analysant les populations d’\u00e9toiles dans environ 140.000 galaxies dont les observations sont archiv\u00e9es dans la banque de donn\u00e9es du Cosmic Evolution Survey (Cosmos), un relev\u00e9 astronomique con\u00e7u pour sonder la formation et l’\u00e9volution des galaxies en fonction \u00e0 la fois du temps cosmique (d\u00e9calage vers le rouge) et de l’environnement local des galaxies. Le relev\u00e9 couvre un champ \u00e9quatorial de 2 degr\u00e9s carr\u00e9s avec spectroscopie et imagerie allant du domaine des rayons X \u00e0 celui des ondes radio gr\u00e2ce \u00e0 la plupart des principaux t\u00e9lescopes spatiaux et un certain nombre de grands t\u00e9lescopes au sol. Plus de 2 millions de galaxies sont d\u00e9tect\u00e9es, couvrant 75 % de l’\u00e2ge de l’Univers.<\/p>\n

L\u2019explosion des \u00e9toiles tr\u00e8s massives en supernovae gravitationnelles enrichit le milieu interstellaire avec les \u00e9l\u00e9ments chimiques synth\u00e9tis\u00e9s par fusion nucl\u00e9aire, tout en donnant naissance \u00e0 une \u00e9toile \u00e0 neutrons ou \u00e0 un trou noir par effondrement du c\u0153ur de l\u2019\u00e9toile. La transition entre l\u2019effondrement du c\u0153ur et l\u2019expulsion de l\u2019enveloppe stellaire est un d\u00e9fi pour la compr\u00e9hension th\u00e9orique des supernovae. Une exp\u00e9rience hydraulique con\u00e7ue et r\u00e9alis\u00e9e au CEA a permis de reproduire par analogie un des ph\u00e9nom\u00e8nes d\u2019instabilit\u00e9 hydrodynamique qui facilite l\u2019explosion. Cette approche exp\u00e9rimentale est compl\u00e9mentaire des simulations num\u00e9riques. D\u00e9couvrez cette exp\u00e9rience en animation. Ce film d\u2019animation a \u00e9t\u00e9 produit et co-financ\u00e9 par le CEA et l\u2019ERC, et r\u00e9alis\u00e9 par le Studio Anim\u00e9a. Conception scientifique et technique : T. Foglizzo, J. Guilet, G. Durand (CEA). \u00a9 CEA Recherche<\/p>\n

Les galaxies \u00e9tudi\u00e9es par les astrophysiciens de l’universit\u00e9 de Copenhague et de l’Institut Niels-Bohr sont loin de la Voie lact\u00e9e, parfois de plusieurs milliards d’ann\u00e9es-lumi\u00e8re. Pour la premi\u00e8re fois pour des galaxies aussi distantes, il a \u00e9t\u00e9 possible de dresser des statistiques concernant les populations d’\u00e9toiles dans une gamme de masses donn\u00e9e et surtout de les comparer \u00e0 celles d\u00e9termin\u00e9es dans la Voie lact\u00e9e depuis des d\u00e9cennies. On sait par exemple que notre Galaxie est largement domin\u00e9e par les naines rouges.<\/p>\n

Techniquement, l’article publi\u00e9 porte sur ce que l’on appelle en astronomie, la fonction initiale de masse (initial mass function ou IMF, en anglais) qui est la relation qui d\u00e9crit la distribution des masses des \u00e9toiles pour une population d’\u00e9toiles nouvellement form\u00e9es et qui a \u00e9t\u00e9 introduite en astrophysique par Edwin Salpeter en 1955. Pour la mesurer, les chercheurs ont examin\u00e9 la quantit\u00e9 de lumi\u00e8re \u00e9mise par les galaxies \u00e0 diff\u00e9rentes longueurs d’onde. Les grandes \u00e9toiles massives sont bleu\u00e2tres, tandis que les petites \u00e9toiles de faible masse sont de couleur plus jaune ou rouge. Cela signifie qu’en comparant la distribution des couleurs bleues et rouges dans une galaxie, on peut d\u00e9terminer la distribution des grandes et petites \u00e9toiles.<\/p>\n

Un effet de l’\u00e9volution chimique des galaxies ?<\/p>\n

Il appara\u00eet maintenant que l’IMF des galaxies lointaines n’est pas la m\u00eame que celle de la Voie lact\u00e9e et qu’elles contiennent plus d’\u00e9toiles massives, la proportion augmentant avec la distance \u00e0 notre Galaxie. Cela n’est pas forc\u00e9ment \u00e9tonnant car la th\u00e9orie de la structure et de l’\u00e9volution des \u00e9toiles nous dit que les \u00e9toiles tr\u00e8s massives qui explosent en supernovae SN II au bout de quelques millions d’ann\u00e9es produisent des noyaux plus lourds que l’hydrog\u00e8ne et l’h\u00e9lium laiss\u00e9s par le Big Bang, noyaux que ces explosions dispersent dans le milieu interstellaire. Or, c’est dans les nuages mol\u00e9culaires enrichis en ces noyaux lourds que vont se former de nouvelles \u00e9toiles. Au cours des milliards d’ann\u00e9es, les galaxies vont donc \u00e9voluer chimiquement et on sait que la composition en \u00e9l\u00e9ments lourds \u00e0 son tour influence la masse des \u00e9toiles qui peuvent se former.<\/p>\n

Comme regarder loin c’est regarder t\u00f4t en astrophysique, on pouvait donc pr\u00e9voir que l’IMF des galaxies il y a des milliards d’ann\u00e9es ne devait probablement pas \u00eatre la m\u00eame que celle mesur\u00e9e actuellement dans notre Galaxie. Mais nous n’en avions pas encore la preuve faute d’observations de qualit\u00e9 suffisantes.<\/p>\n

\u00ab La masse des \u00e9toiles en dit long aux astronomes. Si vous modifiez la masse, vous modifiez \u00e9galement le nombre de supernovae et de trous noirs qui \u00e9mergent des \u00e9toiles massives. En tant que tel, notre r\u00e9sultat signifie que nous devrons r\u00e9viser de nombreuses choses que nous avions suppos\u00e9es, parce que les galaxies lointaines semblent tr\u00e8s diff\u00e9rentes des n\u00f4tres \u00bb, explique dans le communiqu\u00e9 de l’Institut Niels-Bohr Albert Sneppen, doctorant \u00e0 l’Institut Niels-Bohr et premier auteur de l’\u00e9tude publi\u00e9e.<\/p>\n

\u00ab Nous n’avons pu voir que la pointe d’un iceberg et nous savions depuis longtemps que s’attendre \u00e0 ce que d’autres galaxies ressemblent \u00e0 la n\u00f4tre n’\u00e9tait pas une hypoth\u00e8se particuli\u00e8rement bonne \u00e0 faire. Cependant, personne n’avait jamais \u00e9t\u00e9 en mesure de prouver que les autres galaxies forment des populations d’\u00e9toiles diff\u00e9rentes. Cette \u00e9tude nous a permis de faire exactement cela, ce qui pourrait ouvrir la porte \u00e0 une compr\u00e9hension plus approfondie de la formation et de l’\u00e9volution des galaxies \u00bb, ajoute Charles Steinhardt, coauteur de l’\u00e9tude et en poste au Cosmic Dawn Center (Dawn).<\/p>\n

Pour plus d’informations et d’analyses sur la Madagascar<\/a>, suivez Africa-Press<\/a><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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